Avaliação da falha em corpos de prova submetidos a compressão por meio do monitoramento de emissões acústicas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: La Torre, Kevin Jhoneor Rebolledo
• Orientador(a): Kosteski, Luís Eduardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pampa
• Programa de Pós-Graduação: Mestrado Acadêmico em Engenharia
• Departamento: Campus Alegrete
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Engenharia; Emissão acústica; Ondas elásticas; Fissuras; Engineering; Acoustic emission; Elastic waves; Cracking
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/7730

Estruturas submetidas a carregamento experimentam processos de danos nos materiais que as compõem durante todo o histórico de carga, mesmo sem observar fissuração externa. Processos de falha microscópicos ocorrem dentro do material da estrutura, esta geração e crescimento das microfissuras origina emissões acústicas (EAs). Mediante a utilização de sensores colados na superfície do material é possível captar estas EAs que viajam em forma de ondas elásticas. E assim processar os dados fornecidos pelas ondas para estudar e monitorar o comportamento interno do material. O presente trabalho visa analisar e caracterizar os processos de fissuração que acontecem em corpos de prova submetidos a compressão axial, estudando os parâmetros fornecidos pelas ondas elásticas produzidas pela energia de deformação liberada na origem e propagação de fissuras. Utilizando acelerômetros localizados na superfície dos corpos de prova foi efetuada a conversão de ondas elásticas em sinais elétricos, que são amplificados para o processo de análise. Estes sinais foram obtidos em testes de compressão realizados com três condições de contorno diferentes. Uma se trata de meio antifricção: placa escova, outra condição de contorno é a de referência: ensaio tradicional normatizado. Finalmente é estudada uma configuração de máxima fricção: chapas metálicas com espessura de 3 mm coladas nas faces de contato dos corpos de prova. Foi possível classificar as fissuras em tipo I (Fissura de tração) e tipo II (fissura de cisalhamento). Assim foi observado que a configuração de máxima fricção apresenta fissuras caraterísticas de cisalhamento (tipo II) nos extremos próximos aos pratos da máquina. No ensaio de referência a influência do atrito entre os pratos da máquina de ensaio e as faces de contato do espécime diminui consideravelmente. Finalmente usando o meio antifricção a fissuração antes e depois do carregamento máximo é de tração (tipo I) sendo o comportamento mais próximo do ensaio que estamos realizando. Como forma de prever a falha nos corpos de prova três abordagens são consideradas. (I) análise do valor b, (II) análise de correlações de longo alcance com os expoentes “α e h” e (III) análise de domínio do tempo natural (NT). Essas metodologias são aplicadas aos dados coletados dos acelerômetros colocados em 3 espécimes de cada condição de contorno. É importante levar em consideração estes resultados no âmbito acadêmico e na prática de engenharia por se tratar de um ensaio realizado para verificação da resistência a compressão do concreto utilizado em obra.